KR101756682B1 - Cedecea lapagei strain having nitrogen fixation activity, microbial agent containing the same and biofertilizer containing the same - Google Patents

Cedecea lapagei strain having nitrogen fixation activity, microbial agent containing the same and biofertilizer containing the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주, 이를 포함하는 미생물 제제 및 이를 포함하는 생물 비료에 관한 것으로, 높은 효율의 질소 고정능을 나타내는 신규한 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주, 이를 포함하는 미생물 제제 및 생물 비료에 관한 것이다. The present invention relates to a process for the preparation of Cedecea lapagei ), a microorganism preparation containing the microorganism, and a biological fertilizer containing the microorganism, and a novel Cedecea lapagei ), a microorganism preparation containing the microorganism, and a biological fertilizer.

Description

질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이 균주, 이를 포함하는 미생물 제제및 이를 포함하는 생물 비료{CEDECEA LAPAGEI STRAIN HAVING NITROGEN FIXATION ACTIVITY, MICROBIAL AGENT CONTAINING THE SAME AND BIOFERTILIZER CONTAINING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a Cedexa rapaeae strain having nitrogen fixation ability, a microorganism preparation containing the same, and a biopreparative fertilizer containing the microorganism preparation and a biopreparative fertilizer containing the same. ≪ Desc / Clms Page number 1 >

본 발명은 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주, 이를 포함하는 미생물 제제 및 상기 미생물 제제를 포함하는 생물 비료에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for the preparation of Cedecea lapagei ), a microorganism preparation containing the microorganism, and a biological fertilizer including the microorganism preparation.

세계적으로 지난 수십 년간 곡류, 채소, 과수 등 농작물의 수량을 증가시키기 위하여 해마다 많은 양의 화학 비료와 함께 병, 해충 및 잡초 방제를 위한 화학 농약을 사용해 왔다. 이와 같은 계속적인 화학 비료 및 농약 사용에 의하여 토양 산성화, 지력 손실, 환경오염과 생태계 파괴, 인축독성, 병해충 및 잡초의 농약에 대한 저항성 유발 등의 문제가 지속적으로 제기되고 있다.
Globally, over the past decade, we have been using chemical pesticides for disease, pest and weed control, along with a large amount of chemical fertilizer each year to increase the yield of crops such as grains, vegetables, and fruit trees. Such continuous use of chemical fertilizers and pesticides has continuously raised problems such as soil acidification, loss of power, environmental pollution and ecosystem destruction, lethal toxicity, pest resistance and resistance to pesticides in weeds.

국내외에서는 이러한 문제들을 해결하기 위하여 화학 비료 및 농약의 사용량을 감축하고자 노력하고 있으며, 특히 우리나라에서는 1999년 친환경농업 육성법을 제정하여 2013년까지 약 40% 정도의 화학 비료 및 농약 사용량 감축 노력을 계속해오고 있다. 이와 동시에 사회적으로는 생활수준 향상으로 인한 안전 식품에 대한 국민의 요구가 증가되고 있고, 농업 생산 환경 및 자연 생태계의 보존을 지향하는 유기농업이나 자연농법 등의 친환경농업이 급속히 확대되고 있어, 화학 비료 및 농약을 대체할 수 있는 미생물을 이용한 비료 및 생물 농약 개발에 대한 연구가 급격히 증가되고 있다. 이렇게 개발된 미생물제는 대량 배양 후 제제화하여 엽면 살포 또는 입제로 토양 처리함으로써 병해충을 방제하거나 미생물 비료로 이용되기도 한다.
In order to solve these problems at home and abroad, efforts are being made to reduce the use of chemical fertilizers and pesticides. In particular, in 1999, the Korean government enacted the Environmentally Friendly Farming Act in order to reduce the use of chemical fertilizers and pesticides by about 40% have. At the same time, the public is increasingly demanding safer food due to improved living standards, and agriculture-friendly agriculture such as organic farming and natural farming methods that aim to preserve agricultural production environment and natural ecosystem is rapidly expanding, And studies on the development of fertilizers and biopesticides using microorganisms that can replace pesticides have been rapidly increasing. The microbial agents thus developed are formulated after large-scale cultivation and are used as a microbial fertilizer or as a pest control agent by soil treatment with spraying or spraying on the leaves.

한편, 중요한 식물 영양분인 질소(N)는 화학 비료의 시용에 의해 대부분 유지되며, 질소의 결핍 시 식물 생장에 어려움을 초래한다. 수확량을 높이기 위해 화학 비료를 과잉 이용하는 것은 저투입으로 높은 생산성을 추구하는 지속가능한 농업의 원리에 반하며, 환경적으로도 문제가 될 수 있다(Shantharam, S. and A.K. Mattoo. 1997. Plant Soil  194, 205-216). 화학 비료의 단점이 인식되었음에도 불구하고, 최대 작물 수확에 대한 충분한 유전적 잠재력은 거의 인식되지 않고 있다(Kennedy et al. 2004. Soil Biol . Biochem . 36, 1229-1244). 질소 고정세균 및 고등식물 사이의 복잡한 상호작용 중의 하나인 대기 중 질소를 고정하여 이용하는 생물학적 질소 고정(Biological Nitrogen Fixation, BNF)은 양분공급, 특히 질소의 공급으로 수확량이 최적으로 유지되는 것을 도울 수 있다.
On the other hand, nitrogen (N), which is an important plant nutrient, is largely retained by application of chemical fertilizer, and it causes difficulty in plant growth when nitrogen is deficient. Over-exploitation of chemical fertilizers to increase yields is contrary to the principle of sustainable agriculture that seeks high productivity with low input, and can also be an environmental problem (Shantharam, S. and AK Mattoo, 1997. Plant Soil   194, 205-216). Despite the recognition of the shortcomings of chemical fertilizers, there is little known genetic potential for maximum crop harvesting (Kennedy et al. 2004. Soil Biol . Biochem . 36, 1229-1244). Biological Nitrogen Fixation (BNF) using fixed atmospheric nitrogen, one of the complex interactions between nitrogen-fixing bacteria and higher plants, can help maintain optimum yields with nutrient supply, especially nitrogen supply .

질소 고정 세균은 식물이 이용할 수 있는 암모니아로 대기 중의 N2를 전환하는 능력이 있어 C는 충분하지만 N이 부족한 환경에서 식물 생장을 촉진시키는 능력이 있다. 질소 고정 세균은 식물 생장 및 수확량에 유리한 효과를 나타내는 세균 그룹인 식물 생장 촉진 근권 세균(Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR) 하에 위치할 수 있는데, 이는 질소 고정 외에 또 다른 기작에 의해 식물 생장을 촉진하기 때문이다. 질소 비료의 사용을 줄이는 것 외에 식물과 질소 고정 세균의 상호작용을 이용하는 것은 사용된 비료의 효율을 증가시킬 수 있다(Okon, Y. and C.A. Labandera-Gonzolez. 1994. Soil Biol . Biochem . 26, 1591-1601).
Nitrogen-fixing bacteria are capable of promoting plant growth in environments where nitrogen is not available, although C is sufficient because plants have the ability to convert N 2 in the atmosphere to ammonia available. Nitrogen-fixing bacteria can be placed under the Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), a group of bacteria that has beneficial effects on plant growth and yield, because it promotes plant growth by another mechanism besides nitrogen fixation to be. In addition to reducing the use of nitrogen fertilizers, exploiting the interaction of plants and nitrogen-fixing bacteria can increase the efficiency of the fertilizer used (Okon, Y. and CA Labandera-Gonzolez 1994. Soil Biol . Biochem . 26, 1591-1601).

본 발명의 일 측면은, 화학제를 이용하지 않아 화학 농약 및 화학 비료 사용으로 인한 환경 오염의 발생을 줄이고, 친환경 식물 재배 및 농작물 재배가 가능한 질소 고정능을 갖는 균주, 이를 포함하는 미생물 제제 및 이를 포함하는 생물 비료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
One aspect of the present invention is to provide a microorganism preparation containing the same, a microorganism preparation containing the same, a microorganism preparation containing the microorganism preparation, The present invention provides a biocidal fertilizer containing the same.

본 발명의 일 구현예는, 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주를 제공한다. One embodiment of the present invention is a method of treating a plant having a nitrogen fixation ability, such as Cedecea lapagei ).

상기 균주는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)인 것이 바람직하다. The strain may be selected from the group consisting of Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP).

본 발명의 다른 구현예는, 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주 또는 이의 배양물을 유효 성분으로 포함하는 미생물 제제를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a microorganism preparation comprising, as an active ingredient, a Cedecea lapagei strain having nitrogen fixing ability or a culture thereof.

상기 균주는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)인 것이 바람직하다. The strain may be selected from the group consisting of Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP).

상기 미생물 제제는 생물 비료용 미생물 제제인 것이 바람직하다.
The microorganism preparation is preferably a microorganism preparation for biological fertilizer.

본 발명의 다른 구현예는, 상기 미생물 제제를 포함하는 생물 비료를 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a biological fertilizer comprising the microbial agent.

상기 미생물 제제는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)를 포함하는 것이 바람직하다.
The microbial agent may be selected from the group consisting of Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP).

본 발명의 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주는 고효율의 질소 고정능을 나타냄으로써, 화학 비료 등을 대신하여 생물 비료로 활용이 가능하며, 따라서 친환경 식물 재배 및 농작물의 재배가 가능한 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주 및 이를 포함하는 미생물 제제를 제공할 수 있다.
The nitrogen fixability of the present invention, Cedecea lapagei ) can be used as a biological fertilizer in place of chemical fertilizer because of its high nitrogen fixation ability. Therefore, Cedecea, which is an environmentally friendly plant and cultivable crop, lapagei ) and a microorganism preparation containing the same.

도 1은 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)로부터 NifH 유전자 확인 결과를 나타내는 사진이다. Figure 1 is a graphical representation of the Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP).

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 일 구현예는, 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주를 제공한다.
One embodiment of the present invention is a method of treating a plant having a nitrogen fixation ability, such as Cedecea lapagei ).

이때, 상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주는 국립농업과학원 농업유전자원센터에 수탁번호 KACC 81003BP로 기탁된, 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)인 것이 바람직하며, 또한, 상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주는, 환경미생물은행(Korea Environmental Microorganisms Bank)에 수탁번호 KEMB 1501-001로 기탁된 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주(KEMB 1501-001)인 것이 바람직하다.
At this time, the above-mentioned Cedecea lapagei ) strain has been deposited with the Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP), and the above-mentioned Cedecea lapagei ) strain was deposited with the Environmental Microorganisms Bank of Korea under the name of Cedecea deposited with Accession No. KEMB 1501-001 lapagei ) strain (KEMB 1501-001).

상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주, 특히 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)는 질소 고정을 통해 식물체에 양분 공급, 특히 질소의 공급으로 수확량이 최적으로 유지되는 것을 도울 수 있다. 상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주는, 질소 고정능을 통해 대기 중의 질소(N2)를 암모니아로 전환할 수 있어 탄소원(C)은 충분하지만 질소원(N)이 부족한 환경에서도 식물의 생장을 촉진시킬 수 있다.
The above-mentioned Cedecea lapagei strain, particularly the Cedecea lapagei strain MK7 (KACC 81003BP), can help to maintain optimal yields of nutrients, especially nitrogen, by feeding nitrogen to plants through nitrogen fixation. The above-mentioned Cedecea lapagei strain can convert nitrogen (N 2 ) in the atmosphere to ammonia through the nitrogen fixation ability, so that the carbon source (C) is sufficient but it can promote the growth of plants even in an environment lacking nitrogen source (N).

구체적으로, 상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)는, 질소 고정능을 나타내는 유전자로 NifH 유전자를 포함하는 것이 바람직하고, 이로부터 질소 고정이 가능한 균주인 것이 바람직하다.
Specifically, the above-mentioned Cedecea lapagei ) The MK7 strain (KACC 81003BP) preferably contains the NifH gene as a gene exhibiting nitrogen fixation ability, and preferably is a strain capable of fixing nitrogen.

본 발명의 다른 구현예는, 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) 균주 또는 이의 배양물을 유효 성분으로 포함하는 미생물 제제를 제공한다.
Another embodiment of the present invention provides a microorganism preparation comprising, as an active ingredient, a Cedecea lapagei strain having nitrogen fixing ability or a culture thereof.

이때, 상기 균주는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)인 것이 바람직하다.
At this time, the strain was found to be Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP).

또한, 상기 미생물 제제는, 화학 비료를 대체하기 위한 생물 비료 등에 적용 가능한 것으로, 생물 비료용 미생물 제제인 것이 바람직하고, 상기 미생물 제제는 통상적인 방법으로 제형화할 수 있으며, 예를 들어 건조분말 형태 또는 액상비료 형태로 제조할 수 있다. 그러나 그 제형에 특별히 한정되지는 않는다.
In addition, the microorganism preparation is preferably a microorganism preparation for biological fertilizer that can be applied to biological fertilizer to replace chemical fertilizer, and the microorganism preparation can be formulated in a conventional manner, for example, in the form of a dry powder It can be produced in liquid fertilizer form. However, the formulation is not particularly limited.

상기 액상비료 형태의 경우, 토양에 뿌려서 토양과 혼합하여 사용가능하고, 건조분말 형태의 경우 비료 형태로, 토양에 뿌려 사용이 가능하다. 또한 상기 미생물 제제는 담체, 부식토 등을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the case of the liquid fertilizer type, it can be used by being mixed with the soil by spraying on the soil, and in the form of a dry powder, it can be sprayed on the soil in the form of fertilizer. In addition, the microbial agent may be mixed with a carrier, a corrosive soil, and the like, but is not limited thereto.

한편, 상기 미생물 제제는 다양한 식물에 적용되어, 생물 비료로 활용 가능하며, 이때 상기 식물은 예를 들어 옥수수, 당근, 양배추, 감자 등으로, 상기 미생물 제제를 적용함으로써, 화학 비료 등의 사용 없이 친환경적 농법에 의하여 대기 중의 질소를 고정하여 암모니아성 질소를 식물체에 공급가능하며, 수확물의 양을 증가시킬 수 있다.
Meanwhile, the microorganism preparation is applied to various plants and can be utilized as a biological fertilizer. In this case, the plant can be applied to a microorganism such as corn, carrot, cabbage, potato, etc., Ammonia nitrogen can be supplied to the plant by fixing the nitrogen in the atmosphere by the agricultural method, and the amount of the harvest can be increased.

본 발명의 다른 구현예는, 상기 미생물 제제를 포함하는 생물 비료를 제공한다. 이때, 상기 미생물 제제는, 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)의 질소 고정능에 의하여 대기 중의 질소를 고정하여 암모니아성 질소를 식물체에 공급할 수 있다.
Another embodiment of the present invention provides a biological fertilizer comprising the microbial agent. At this time, the microbial agent may be selected from the group consisting of Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP), and the above-mentioned Cedecea lapagei MK7 strain (KACC 81003BP) can fix ammonia nitrogen to the plant by fixing the nitrogen in the atmosphere.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.

<< 실시예Example  And 비교예Comparative Example >>

1. 토양 및 배지 조성1. Soil and medium composition

말산(malic acid) 배지와 토양 추출물 0.1%를 섞어 배지를 조성하였다. 구체적으로 상기 말산(malic acid) 배지는 Malic acid 3.2 g, KH2PO4 3.0 g, MgSO4 0.1 g, CaCl2 5 mg, 글루탐산 모노 나트륨(mono sodium glutamate) 0.1 g, 미량 원소(trace element)(1X) 1 ml, 비타민 용액(vitamin solution) 1 ml를 혼합하고, 최종 pH 6.3으로 고압 멸균 후 사용하였다.
The medium was prepared by mixing malic acid medium and soil extract 0.1%. Specifically, the malic acid medium contained 3.2 g of malic acid, 3.0 g of KH 2 PO 4 , MgSO 4 0.1 g , CaCl 2 5 mg of monosodium glutamate, 0.1 g of trace elements (1X) and 1 ml of vitamin solution were mixed and sterilized at a final pH of 6.3.

이때, 상기 미량원소는 1차 증류수와 에탄올을 이용하여 토양으로부터 3일간 진탕배양(30℃, 120rpm)을 통해 추출하였으며, 상기 토양 추출물은 멤브레인 필터(membrane filter, 기공 직경 0.22㎛)를 이용하여 진공 필터 후 적용하였다.
At this time, the trace elements were extracted from the soil using shaking distilled water and ethanol for 3 days with shaking culture (30 ° C., 120 rpm). The soil extract was filtered using a membrane filter (pore diameter: 0.22 μm) After the filter was applied.

2. 질소 고정 미생물 분리2. Nitrogen Fixed Microbial Isolation

경상남도 문경과 충청북도 연천에서 채취한 토양으로부터 질소 고정 미생물을 분리하였다. 이때, 연속 희석 방법과 평판 도말 방법을 이용하여 균주를 분리하였고, 구체적으로 토양 1g을 1차 증류수 9ml에 넣고 1시간 동안 볼텍스(vortex)후, 10-7까지 희석하였다. 10-5, 10-6, 10-7로 희석된 시료를 질소원이 없는 배지에 평판 도말 방법을 이용하여 도말하였으며, 28℃에서 3일 동안 배양 후 순수 분리하였다.
Nitrogen - fixing microorganisms were isolated from the soil collected from Mungyeong, Gyeongsangnam - do and Yeoncheon, Chungcheongbuk - do. At this time, the strain was separated using a continuous dilution method and a flat plate smear method. Specifically, 1 g of soil was added to 9 ml of first distilled water, vortexed for 1 hour and then diluted to 10 -7 . Samples diluted to 10 -5 , 10 -6 , and 10 -7 were plated on a nitrogen-free medium using a flat plate coating method, and cultured at 28 ° C for 3 days.

3. 질소 3. Nitrogen 고정능Fixability 측정 Measure

질소 고정능을 측정하기 위하여 아세틸렌 환원법(Acetylene Reduction Assay, ARA)을 이용하였다. 상기 아세틸렌 환원법은 질소 고정 미생물이 공통적으로 가지고 있고, N2 가스 또는 아세틸렌과 같은 3중 결합을 가진 물질을 환원시킬 수 있는 효소인 질소 고정효소(nitrogenase)의 활성을 간접적으로 측정하는 방법으로 질소 고정효소에 의해 아세틸렌이 에틸렌으로 환원되었을 때 생성되는 에틸렌의 양을 측정함으로써 질소 고정능을 측정할 수 있다.
Acetylene Reduction Assay (ARA) was used to measure nitrogen fixation. The acetylene reduction method is a method of indirectly measuring the activity of a nitrogenase, which is an enzyme capable of reducing a substance having a triple bond such as N 2 gas or acetylene, commonly having nitrogen fixing microorganisms, The nitrogen fixation ability can be measured by measuring the amount of ethylene produced when acetylene is reduced to ethylene by the enzyme.

상기 아세틸렌 및 에틸렌의 변화량은 GC-TCD(Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector)로 측정하였으며, 이때 상기 GC-TCD의 조건은 하기 표 1과 같다.
The amount of change in acetylene and ethylene was measured by a GC-TCD (Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector). The conditions of the GC-TCD are shown in Table 1 below.

오븐(oven)Oven 주입구(inlet)Inlet 검출기(Detector)Detector 운반가스(Carrier gas)Carrier gas 60℃, 4분, 유지(Holding)60 캜, 4 minutes, holding (holding) 250℃250 ℃ 250℃250 ℃ 헬륨(He)Helium (He) 200℃, 1분, 유지(Holding)(60℃/min)200 占 폚, 1 minute, Holding (60 占 폚 / min) 분할비율(Split ratio)
50:1
Split ratio
50: 1

4. 4. 통성Smoothness 혐기anaerobe 조건에서 질소  Under nitrogen conditions 고정능Fixability 측정 Measure

대표적인 질소 고정균인 리조비움 속(Rhizobium sp.) 단일 균주를 이용하여, 아세틸렌 환원법으로 질소 고정능을 측정한 결과, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 비교예 1 내지 11의 균주의 경우, 5일 배양 후 아세틸렌의 양은 감소하였으나, 제거율은 2.11 내지 16.63%로 매우 낮게 측정되었으며, 에틸렌의 생성은 확인되지 않았다.
As a result of measuring the nitrogen fixation ability by a acetylene reduction method using a single strain of Rhizobium sp., Which is a typical nitrogen-fixing strain, Rhizobium sp., As shown in Table 2, in the case of strains of Comparative Examples 1 to 11, The amount of acetylene was reduced, but the removal rate was very low, ranging from 2.11 to 16.63%, and the formation of ethylene was not confirmed.

구분division 균주Strain 아세틸렌(ml)Acetylene (ml) 에틸렌 생성량(ml)Ethylene production (ml) 0일
평균(표준)
0 days
Average (standard)
5일
평균(표준)
5 days
Average (standard)
제거율(%)Removal rate (%)
비교예 1Comparative Example 1 Rhizobium soli R001-001 Rhizobium soli R001-001 4.99 (0.56)4.99 (0.56) 4.16 (0.15)4.16 (0.15) 16.6316.63 00 비교예 2Comparative Example 2 Rhizobium monogolense R001-002 Rhizobium monogolense R001-002 5.00 (0.24)5.00 (0.24) 4.90 (0.53)4.90 (0.53) 1.901.90 00 비교예 3Comparative Example 3 Rhizobium gallicum R001-003 Rhizobium gallicum R001-003 5.44 (0.27)5.44 (0.27) 4.76 (0.17)4.76 (0.17) 12.5012.50 00 비교예 4Comparative Example 4 Rhizobium loessense R001-004 Rhizobium loessense R001-004 5.24 (0.24)5.24 (0.24) 5.00 (0.40)5.00 (0.40) 4.584.58 00 비교예 5Comparative Example 5 Rhizobium mesosinicom R001-005 Rhizobium mesosinicom R001-005 5.72 (0.70)5.72 (0.70) 4.88 (0.40)4.88 (0.40) 14.6914.69 00 비교예 6Comparative Example 6 Rhizobium fabea R001-006 Rhizobium fabea R001-006 5.21 (0.31)5.21 (0.31) 5.10 (0.56)5.10 (0.56) 2.112.11 00 비교예 7Comparative Example 7 Rhizobium etli R001-007 Rhizobium fleshy R001-007 4.83 (0.00)4.83 (0.00) 4.44 (0.00)4.44 (0.00) 8.008.00 00 비교예 8Comparative Example 8 Rhizobium sullae R001-008 Rhizobium sullae R001-008 5.29 (0.46)5.29 (0.46) 4.93 (0.31)4.93 (0.31) 6.816.81 00 비교예 9Comparative Example 9 Rhizobium pisi R001-009 Rhizobium pisi R001-009 5.22 (0.57)5.22 (0.57) 5.02 (0.53)5.02 (0.53) 3.743.74 00 비교예 10Comparative Example 10 Rhizobium alamii R001-010 Rhizobium alamii R001-010 5.26 (0.52)5.26 (0.52) 5.04 (0.38)5.04 (0.38) 4.094.09 00 비교예 11Comparative Example 11 Rhizobium yanglingense R001-011 Rhizobium yanglingense R001-011 5.22 (0.74)5.22 (0.74) 4.83 (0.49)4.83 (0.49) 7.487.48 00

한편, 토양에서 분리한 균주를 이용하여, 아세틸렌 환원법을 이용하여 에틸렌의 생성 여부를 확인하였으며, 그 결과 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 실시예 1의 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)에서 에틸렌의 생성을 확인할 수 있었다.
On the other hand, the strain isolated from the soil was used to confirm whether or not ethylene was produced using the acetylene reduction method. As a result, as shown in Table 3, Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP).

구분division 균주Strain 아세틸렌(ml)Acetylene (ml) 에틸렌 생성량(ml)Ethylene production (ml) 0일0 days 5일5 days 제거율(%)Removal rate (%) 비교예 12Comparative Example 12 Paenibacillus sonchi MK5 Paenibacillus sonchi MK5 6.376.37 5.345.34 16.1116.11 00 실시예 1Example 1 Cedecea lapagei MK7 (KACC 81003BP) Cedecea lapagei MK7 (KACC 81003BP) 6.226.22 2.632.63 57.7357.73 1.081.08

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)는, 아세틸렌 환원법에 의할 때, 아세틸렌의 제거율은 57.73%로 높게 제거되었음을 알 수 있으며, 특히 에틸렌이 1.08ml 생성되어, 우수한 질소 고정능을 갖는 균주임을 확인할 수 있다.
As shown in Table 3, the Cedecea of Example 1 lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP) was found to have a high removal rate of acetylenes of 57.73% by the acetylenic reduction method, in particular 1.08 ml of ethylene was produced, indicating that the strains have excellent nitrogen fixation ability .

5. 16S 5. 16S rRNArRNA 염기서열에 의한 질소 고정 미생물의 동정 Identification of Nitrogen Fixing Microorganisms by Nucleotide Sequence

한편, 상기 표 3에서 확인된 질소 고정능을 갖는 균주로, 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7을 동정하기 위해 16S rRNA 유전자의 염기 서열을 분석하기 위하여 분리된 단일 균주를 염기서열 분석회사인 Macrogen에 의뢰하였으며, 통용적으로 사용되는 프라이머 785F와 907R를 이용하여 염기서열을 분석하였다. 분석을 통해 얻은 염기서열은 EZbiotexon을 이용하여 근연종을 확인하였으며, 그 결과 상기 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7은 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) GTC 346T와 98.36%의 유사도를 나타내었다.
On the other hand, as a strain having nitrogen fixability identified in Table 3, Cedecea To isolate MK7, a single isolated strain was submitted to Macrogen, Inc. for analysis of the base sequence of the 16S rRNA gene, and the nucleotide sequence was analyzed using the commonly used primers 785F and 907R. The nucleotide sequence obtained from the analysis was confirmed by using EZbiotexon, and as a result, the Cedecea lapagei) MK7 was characterized by the degree of similarity between the sede Seah Rapa Gay (Cedecea lapagei) GTC T 346 and 98.36%.

또한, 질소 고정 유전자 (Nitrogen fixing gene, Nif gene)의 확인을 위하여 중합효소 연쇄반응 (PCR, Polymerase chain reaction)을 수행하였다. 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP) 에서 DNA를 추출한 후, 프라이머 NifH (F-5' CGTTTT ACGGCAAGGGCGGTATCGGCA-3', R-5' TCCTCCAGCTCCTCCATGGTGATCGG-3')를 이용하여 중합효소 연쇄반응을 진행하였다. 95℃에서 5분동안 전-변성(Pre-denaturation) 후, 95℃에서 30초동안 변성(denaturation), 56℃에서 40초동안 풀림(annealing), 72℃에서 30초동안 신장 (extension)과정을 30회 반복 후, 72℃에서 7분동안 후-신장 (post-extensiong)후 4℃에서 보관하였다.
Polymerase chain reaction (PCR) was performed to identify Nitrogen fixing gene (Nif gene). Cedecea The PCR was performed using primer NifH (F-5 'CGTTTT ACGGCAAGGGCGGTATCGGCA-3', R-5 'TCCTCCAGCTCCTCCATGGTGATCGG-3') after extracting DNA from lapagei MK7 strain (KACC 81003BP). After pre-denaturation at 95 ° C for 5 minutes, denaturation at 95 ° C for 30 seconds, annealing at 56 ° C for 40 seconds, and extension at 72 ° C for 30 seconds After 30 cycles of repetition, they were stored at 4 ° C after post-extensiong at 72 ° C for 7 minutes.

중합효소 연쇄반응을 통하여 얻은 부산물은 1% 아가로즈 겔 (1% agarose gel)과 1X TAE buffer에서 20분간 전기영동(electrophoresis)하여 크기를 확인하였다. 그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 약 230bp에 목적 유전자 (target gene) NifH (화살표)를 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP)가 가지고 있음을 확인하였다(M은 1kb 플러스 마커(1kb plus marker)이고, MK7은 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP) 에서 DNA를 추출한 후, 프라이머 NifH 를 이용하여 PCR 후 부산물을 전기영동한 것임).
The byproducts obtained from the polymerase chain reaction were identified by electrophoresis in 1% agarose gel (1% agarose gel) and 1X TAE buffer for 20 minutes. As a result, as shown in Fig. 1, the target gene NifH (arrow) was amplified by about 230 bp using Cedecea lapagei ) MK7 strain (KACC 81003BP) (M is a 1 kb plus marker and MK7 is Cedecea lapagei ) DNA was extracted from MK7 strain (KACC 81003BP), and the byproducts were electrophoresed after PCR using primer NifH).

국립농업과학원 농업유전자원센터National Institute of Agricultural Science KACC81003BPKACC81003BP 2015062920150629

<110> KYONGGI UNIVERSITY INDUSTRY & ACADEMIA COOPERATION FOUNDATION <120> CEDECEA LAPAGEI STRAIN HAVING NITROGEN FIXATION ACTIVITY, MICROBIAL AGENT CONTAINING THE SAME AND BIOFERTILIZER CONTAINING THE SAME <130> DPP-2015-1310-KR <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1471 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> Cedecea lapagei <400> 1 tttacactgt gggcacacgt atcacacgca catctagcgc tatcgcacaa gaagctggtt 60 tttgggtgac gagcggcgga cgggtgagta atgtctggga aactgcctga tggaggggga 120 taactactgg aaacggtagc taataccgca taacgtcgca agaccaaaga gggggacctt 180 cgggcctctt gccatcagat gtgcccagat gggattagct agtaggtggg gtaacggctc 240 acctaggcga cgatccctag ctggtctgag aggatgacca gccacactgg aactgagaca 300 cggtccagac tcctacggga ggcagcagtg gggaatattg cacaatgggc gcaagcctga 360 tgcagccatg ccgcgtgtat gaagaaggcc ttcgggttgt aaagtacttt cagcgaggag 420 gaaggcattg tggttaataa ccgcagtgat tgacgttact cgcagaagaa gcaccggcta 480 actccgtgcc agcagccgcg gtaatacgga gggtgcaagc gttaatcgga attactgggc 540 gtaaagcgca cgcaggcggt ctgtcaagtc ggatgtgaaa tccccgggct caacctggga 600 actgcattcg aaactggcag gctagagtct tgtagagggg ggtagaattc caggtgtagc 660 ggtgaaatgc gtagagatct ggaggaatac cggtggcgaa ggcggccccc tggacaaaga 720 ctgacgctca ggtgcgaaag cgtggggagc aaacaggatt agataccctg gtagtccacg 780 ccgtaaacga tgtcgacttg gaggttgttc ccttgaggag tggcttccgg agctaacgcg 840 ttaagtcgac cgcctgggga gtacggccgc aaggttaaaa ctcaaatgaa ttgacggggg 900 cccgcacaag cggtggagca tgtggtttaa ttcgatgcaa cgcgaagaac cttacctact 960 cttgacatcc acggaattta gcagagatgc tttagtgcct tcgggaaccg tgagacaggt 1020 gctgcatggc tgtcgtcagc tcgtgttgtg aaatgttggg ttaagtcccg caacgagcgc 1080 aacccttatc ctttgttgcc agcggttcgg ccgggaactc aaaggagact gccagtgata 1140 aactggagga aggtggggat gacgtcaagt catcatggcc cttacgagta gggctacaca 1200 cgtgctacaa tggcgcatac aaagagaagc gacctcgcga gagcaagcgg acctcataaa 1260 gtgcgtcgta gtccggattg gagtctgcaa ctcgactcca tgaagtcgga atcgctagta 1320 atcgtagatc agaatgctac ggtgaatacg ttcccgggcc ttgtacacac cgcccgtcac 1380 accatgggag tgggttgcaa aagaagtagg tagcttaacc ttcgggaggg cgcttaccac 1440 tttgtgattc atgactgggg tgaagtcgta a 1471 <110> KYONGGI UNIVERSITY INDUSTRY & ACADEMIA COOPERATION FOUNDATION <120> CEDECEA LAPAGEI STRAIN HAVING NITROGEN FIXATION ACTIVITY,          MICROBIAL AGENT CONTAINING THE SAME AND BIOFERTILIZER CONTAINING          THE SAME <130> DPP-2015-1310-KR <160> 1 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 1471 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> Cedecea lapagei <400> 1 tttacactgt gggcacacgt atcacacgca catctagcgc tatcgcacaa gaagctggtt 60 tttgggtgac gagcggcgga cgggtgagta atgtctggga aactgcctga tggaggggga 120 taactactgg aaacggtagc taataccgca taacgtcgca agaccaaaga gggggacctt 180 cgggcctctt gccatcagat gtgcccagat gggattagct agtaggtggg gtaacggctc 240 acctaggcga cgatccctag ctggtctgag aggatgacca gccacactgg aactgagaca 300 cggtccagac tcctacggga ggcagcagtg gggaatattg cacaatgggc gcaagcctga 360 tgcagccatg ccgcgtgtat gaagaaggcc ttcgggttgt aaagtacttt cagcgaggag 420 gaaggcattg tggttaataa ccgcagtgat tgacgttact cgcagaagaa gcaccggcta 480 actccgtgcc agcagccgcg gtaatacgga gggtgcaagc gttaatcgga attactgggc 540 gtaaagcgca cgcaggcggt ctgtcaagtc ggatgtgaaa tccccgggct caacctggga 600 actgcattcg aaactggcag gctagagtct tgtagagggg ggtagaattc caggtgtagc 660 ggtgaaatgc gtagagatct ggaggaatac cggtggcgaa ggcggccccc tggacaaaga 720 ctgacgctca ggtgcgaaag cgtggggagc aaacaggatt agataccctg gtagtccacg 780 ccgtaaacga tgtcgacttg gaggttgttc ccttgaggag tggcttccgg agctaacgcg 840 ttaagtcgac cgcctgggga gtacggccgc aaggttaaaa ctcaaatgaa ttgacggggg 900 cccgcacaag cggtggagca tgtggtttaa ttcgatgcaa cgcgaagaac cttacctact 960 cttgacatcc acggaattta gcagagatgc tttagtgcct tcgggaaccg tgagacaggt 1020 gctgcatggc tgtcgtcagc tcgtgttgtg aaatgttggg ttaagtcccg caacgagcgc 1080 aacccttatc ctttgttgcc agcggttcgg ccgggaactc aaaggagact gccagtgata 1140 aactggagga aggtggggat gacgtcaagt catcatggcc cttacgagta gggctacaca 1200 cgtgctacaa tggcgcatac aaagagaagc gacctcgcga gagcaagcgg acctcataaa 1260 gtgcgtcgta gtccggattg gagtctgcaa ctcgactcca tgaagtcgga atcgctagta 1320 atcgtagatc agaatgctac ggtgaatacg ttcccgggcc ttgtacacac cgcccgtcac 1380 accatgggag tgggttgcaa aagaagtagg tagcttaacc ttcgggaggg cgcttaccac 1440 tttgtgattc atgactgggg tgaagtcgta a 1471

Claims (7)

질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP).
Cedecea lapagei strain MK7 (KACC 81003BP) with nitrogen fixability.
삭제delete 질소 고정능을 갖는 세데세아 라파게이(Cedecea lapagei) MK7 균주(KACC 81003BP) 또는 이의 배양물을 유효 성분으로 포함하는 미생물 제제.
A microorganism preparation containing as an active ingredient Cedecea lapagei strain MK7 (KACC 81003BP) or a culture thereof having nitrogen fixation ability.
삭제delete 청구항 3에 있어서, 상기 미생물 제제는 생물 비료용 미생물 제제인 미생물 제제.
The microbial agent according to claim 3, wherein the microbial agent is a microbial agent for biological fertilizer.
청구항 3의 미생물 제제를 포함하는 생물 비료.
A biological fertilizer comprising the microbial agent of claim 3.
삭제delete
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